Quand quelqu'un se cogne le coude contre un mur, ils ressentent non seulement de la douleur, mais peuvent également avoir des ecchymoses. Les robots et les membres prothétiques n'ont pas ces signes avant-coureurs, ce qui pourrait entraîner d'autres blessures. Maintenant, chercheurs rapportant dans Matériaux et interfaces appliqués ACS ont développé une peau artificielle qui détecte la force à travers des signaux ioniques et change également de couleur du jaune au violet semblable à une ecchymose, fournissant une indication visuelle que des dommages ont eu lieu.

Les scientifiques ont développé de nombreux types différents de peaux électroniques, ou e-skins, qui peut détecter des stimuli par transmission d'électrons. Cependant, ces conducteurs électriques ne sont pas toujours biocompatibles, ce qui pourrait limiter leur utilisation dans certains types de prothèses. En revanche, peaux ioniques, ou I-skins, utiliser des ions comme porteurs de charge, semblable à la peau humaine. Ces hydrogels à conduction ionique ont une transparence supérieure, extensibilité et biocompatibilité par rapport aux e-skins. Qi Zhang, Shiping Zhu et ses collègues voulaient développer un I-skin qui, en plus d'enregistrer les changements de signal électrique avec une force appliquée, pourrait également changer de couleur pour imiter les ecchymoses humaines.

Les chercheurs ont fabriqué un organohydrogel ionique qui contenait une molécule, appelé spiropyrane, qui change de couleur du jaune pâle au violet bleuâtre sous contrainte mécanique. En test, le gel a montré des changements de couleur et de conductivité électrique lorsqu'il est étiré ou comprimé, et la couleur pourpre est restée pendant 2 à 5 heures avant de redevenir jaune. Puis, l'équipe a collé l'I-skin sur différentes parties du corps des volontaires, comme le doigt, main et genou. La flexion ou l'étirement a causé un changement dans le signal électrique mais pas d'ecchymose, tout comme la peau humaine. Cependant, pressions énergiques et répétées, frapper et pincer a produit un changement de couleur. La peau I, qui réagit comme la peau humaine en termes de signalisation électrique et optique, ouvre de nouvelles opportunités pour détecter les dommages dans les appareils prothétiques et la robotique, disent les chercheurs.

"Les organohydrogels ioniques colorimétriques imitant la peau humaine pour la détection des stimuli mécaniques et la visualisation des blessures" est publié dans Matériaux et interfaces appliqués ACS .